3.5 铅的火法精炼
铅、锑、锡、铋的冶金矿物原料多互为伴生矿物,都是经还原熔炼为主的火法冶金过程产出粗金属。由于性质相近,还原过程中进入相应粗金属中,在精炼过程中可利用其性质差异进行分离。这些金属精炼方法大致相同,以下内容以粗铅火法精炼为例。
(1) 粗铅的火法精炼流程
视处理方法和原料的不同,粗铅杂质含量为2% ~ 4%,少数也有低于2%或高于5%的,粗铅成分见表5-5。
粗铅的精炼方法有火法和电解法两种。 目前世界上采用火法精炼的厂家较多,约占世界精铅产量的70%,而加拿大、秘鲁、日本和我国的一些炼铅厂采用电解精炼。
火法精炼是利用杂质金属与主金属(铅)在高温熔体中物理性质或化学性质方面的差异,形成与熔融主金属不同的新相(如精炼渣),并将杂质富集于其中,从而达到精炼的目的。
火法精炼的优点是设备简单、投资少、占地面积小,并可以按粗铅成分和市场需求采用不同的工序。从而产出多种牌号的精铅。含铋和贵金属少的粗铅最宜采用火法精炼。火法精炼的缺点是铅直收率低,劳动条件差,工序繁杂,中间产品处理量大。
电解精炼优点:产品质量高,生产过程稳定,操作条件好。缺点:生产周期长,占用资金大,投资大,生产成本略高。
粗铅精炼除铜有熔析和加硫两个过程:初步脱铜用熔析法,深度脱铜用加硫法。
碱性精炼除硒、碲、砷、锡、锑
在800~900℃的氧化气氛下,这些杂质对氧的亲和力大小依次是 Sn、As、Sb 和 Pb,所以 Sn、As、Sb能优先氧化被从铅中除去,但优先氧化法的铅损失大,直接回收率低,作业时间长且锑不能彻底除去,劳动条件差而污染环境,故现代炼铅厂均不采用,都为碱性精炼法所取代。
加锌除银精炼
原理 在熔融粗金属中加入第三种金属,该金属与粗金属中的杂质形成高熔点化合物而从熔融粗金属析出,从而实现杂质的分离。
◆ 应用 粗铅加锌除银;粗铅加钙、镁除铋精炼;粗铅加铝除银;铁水加铅脱铜 … …
加钙除铋精炼
粗铅经加钙除铋后,粗铅中的 Cu,Te,As,Sn,Sb,Ag,Zn 和 Bi 等杂质含量,能达到产品标准要求,可能还残留些加入的试剂如 Ca,Mg,Sb,K,Na 等。为了确保产品质量要求,在产品铸锭之前进行最终精炼,即在原精炼锅中加入铅量0.3%左右的 NaOH 和 0.2% 左右的NaNO3,搅拌 2~4h 进行碱性精炼,捞完渣后,即可进行浇铸成精铅锭。

